如何在不違反封裝的情況下合法訪問和修改私有字段矢量和地圖？

我試圖實現深度優先搜索作爲一個函數，它接受一個圖形並輸出DFS。如何在不違反封裝的情況下合法訪問和修改私有字段矢量和地圖？

class Graph 
{ 
private: 
    int V; 
    int timestamp; 
    std:: vector<std:: list<int> > graph; 
    std:: map<int, vertex> nodemap; 
public: 
    Graph(int V); 
    int Size(); 

    void addEdge(int u, int v); 
    void printEdges(); 
    void printVertices(); 
};

以上是我爲圖形所做的類。我正在嘗試創建一個函數，該函數返回指向專用矢量和地圖的指針，以便我可以執行的循環對圖的鄰接列表和Map數據結構的操作。但是，我知道直接操作數據結構是對封裝的違反，我想維護我的程序的面向對象的規範。如何在不違反封裝的情況下這樣做？

PS：我不期待使用朋友函數，因爲我不想讓該函數成爲例外。我想找到一個由程序員普遍使用的主流解決方案，並且是一個有紀律的解決方案。如果需要，我可以更改我的Class字段/可訪問性。

謝謝你的時間！

來源

2016-05-18 Danish Amjad Alvi

你能有一個'public'函數返回'map'和'vector'的副本？假設調用者不需要修改元素，那麼這樣做不應該有問題。 – Tas

您可以將（const）迭代器返回到每個序列的begin（）和end（），這將允許迭代，但不允許插入或刪除。不幸的是，它不提供'std :: map'的查找。 –

調用者確實需要修改元素。 –

如果您需要遍歷鄰接圖的迭代器，那麼您添加了一個允許您這樣做的成員函數。

你有兩個明顯的選擇：

定義自己的AdjacencyMapIterator類，並提供begin()/end()返回那些實例。
提供一個函數來獲取一個函數，其中函子在鄰接圖中的每個條目上被調用。

首先應該是這樣的：

for(auto it = graph.adjacency_begin() ; it!=graph.adjacency_end(); ++it) { 
    vertex& v1 = it->v1; 
    vertex& v2 = it->v2; 
    ... 
}

第二個看起來像

graph.for_each_adjacency(
    [](vertex& v1, vertex &v2) { .... } 
);

最大的問題是要找出如何迭代期間處理更改您的圖形結構。我所見過的大多數實現都明確地禁止了這個（通過拋出一個異常，或者說明這樣做是未定義的行爲），或者在內部副本上操作迭代。如果你需要不同的東西 - 期待它將來成爲一個痛點。

如果你想要做一個循環的一些更新，其中內環路更新

是不允許的，只是循環存儲需要更新某個地方，然後循環完成後應用所有的更新：

std::vector<UpdateInfo> updates; 
graph.for_each_adjacency([&updates](const vertex& v1, const vertex& v2) { 
    updates.push_back(calculateUpdate(v1,v2)); 
}); 

foreach(updates, [&graph](const UdpateInfo &update) { 
    applyUpdate(update, graph); 
});

來源

2016-05-18 00:26:44

你應該決定你是否是「面向對象」的。如果沒有，那麼你剛剛有一個結構（又名錄音），所以讓你的領域公開和派對。但是如果你是O-O，那麼有幾條路要走。您可以提供Graph上的訪問器，例如，給定頂點的訪問器返回邊（或相鄰頂點）。然後你在圖形外部編寫遍歷算法。或者，您提供您的遍歷算法作爲Graph的方法，並且可以直接訪問私有成員。

來源

2016-05-18 00:23:51 davidbak

是的，這就是我正在做的事情（你提供你的遍歷算法作爲Graph的一種方法，它可以直接訪問私有成員），但是我有一種令人沮喪的感覺，那是不正確的。只是問是否有什麼法律上的錯誤？無論如何，它是否違反了OOP？ –

@DanishAmjadAlvi不，它絕對是O-O。很多時候，你會在班級內部找到算法，特別是在需要緊密耦合的地方。在某些情況下，儘管將它們分開是有好處的。例如，假設你想編碼幾種算法 - 遍歷，最大連接等。然後_假設你想要不同的_representations_ - 例如，你現在有鄰接表，關聯矩陣或其他東西。您可能更喜歡將算法分開。 – davidbak

如何在不違反封裝的情況下合法訪問和修改私有字段矢量和地圖？

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